Способ испытания изделия на герметичность

СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ИЗДЕЛИЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ по авт. св. N 1677544, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, после откачки камеры до рабочего диапазона давления в полости камеры напускают технологический газ до давления, превышающего на 10-20% нижний предел области давлений, соответствующий максимальной скорости дополнительной откачки.

Изобретение относится к испытаниям изделий на герметичность.
Известен способ испытаний изделий на герметичность, при котором изделие помещается в вакуумную камеру. Камера вакуумируется последовательно механическим вакуумным и высоковакуумным пароструйным насосами до давления не более 0,66 Па (5 10^-3 мм рт.ст.). Изделие заправляется контрольным газом до испытательного давления, а о величине негерметичности изделия судят по изменению концентрации контрольного газа, измеренной при помощи гелиевого течеискателя, в полости вакуумной камеры. Отбор газа в масс-спектрометрический течеискатель производится из входного патрубка механического насоса. К недостаткам данного способа следует отнести:
низкая чувствительность контроля из-за отбора части потока механическим насосом;
воздействие паров вакуумного масла, мигрирующих из пароструйного насоса в полость камеры, на испытуемое изделие.
Известен способ испытаний на герметичность, в котором для повышения чувствительности газ, отбираемый в масс-спектрометрический течеискатель, пропускается через насос избирательной откачки.
К недостаткам этого способа следует отнести:
воздействие паров вакуумного масла, мигрирующих из пароструйного насоса в объем камеры, на испытуемое изделие;
низкая чувствительность способа из-за нестабильности, создаваемой механическим и пароструйным насосами в совокупности с вакуумно-откачной системой течеискателя, а также из-за отбора части потока газа насосами камеры и течеискателя;
низкая производительность труда при испытаниях из-за применения для откачки камеры высоковакуумных пароструйных насосов, требующих длительного времени вывода на режим и стабилизации откачных свойств.
Известен способ испытаний на герметичность, заключающийся в следующем: изделие помещают в вакуумную камеру, камера вакуумируется форвакуумным насосом. После создания предварительного разрежения камеру вакуумируют дополнительным высокопроизводительным насосом и насосом избирательной откачки. Насос избирательной откачки при этом соединен с гелиевым течеискателем, у которого при этом прекращена откачка собственными насосами. Подают в вакуумную камеру эталонный поток гелия, заправляют изделие контрольным газом, а величину негерметичности оценивают по соотношению сигналов течеискателя, регистрируемых при достижении стабилизации давления в его масс-спектрометрической камере. Дополнительную откачку предварительно регулируют до достижения времени стабилизации парциального давления гелия после подачи в камеру эталонного потока в пределах 10-20 мин.
Недостатком данного способа является то, что при длительном вакуумировании происходит обезгаживание внутренних поверхностей барокамеры и давление в полости снижается до нижнего предела области давлений, при которых быстрота откачки дополнительного насоса уменьшается практически до нуля. Вследствие этого уменьшается диапазон регулирования дополнительной откачки, увеличивается продолжительность переходных процессов. Уменьшение давления газа в полости камеры приводит к уменьшению парциального давления гелия в масс-спектрометрической камере течеискателя, что приводит к снижению чувствительности контроля герметичности.
Целью технического решения является - повышение производительности труда при проведении испытаний изделий.
Способ иллюстрируется чертежом.
Способ реализуется следующим образом: изделие устанавливается в камеру, камера вакуумируется до давления 1 10^-1-1 10^-3 мм рт.ст. (13,3-0,133 Па) насосами дополнительной и избирательной откачки. Подают в камеру поток технологического газа для повышения давления в полости камеры до величины на 10-20%, превышающей нижний предел давления соответствующего максимальной скорости откачки дополнительного насоса. Подают в камеру эталонный поток гелия, регулируют дополнительную откачку до достижения времени стабилизации парциального давления гелия в вакуумной камере после подачи в нее эталонного потока в пределах 10-20 мин. Заправляют изделие контрольным газом до испытательного давления и по соотношению регистрируемых сигналов оценивают утечку из изделия.
Отличие предложенного способа от прототипа, приводящее к цели изобретения заключается в напуске технологического газа в полость камеры. При этом величина потока технологического газа выбирается из условия создания в полости барокамеры давления на 10-20% превышающего нижний предел диапазона давлений, при котором быстрота откачки дополнительного насоса максимальна. Вследствие этого, расширяется диапазон регулирования дополнительной откачки, а также увеличивается скорость изменения регистрируемых течеискателем сигналов вследствие того, что насос дополнительной откачки начинает работать в режиме максимальной откачки. За счет этого уменьшается время переходных процессов. Кроме этого, поток технологического газа выполняет "транспортную" функцию для потока гелия из полости камеры в масс-спектрометрическую камеру течеискателя, т.к. насос избирательной откачки в силу своих физических свойств имеет скорость откачки по гелию близкую к нулю. Вследствие этого, в масс-спектрометрической камере увеличивается парциальное давление гелия, а соответственно повышается чувствительность способа.
Примером выполнения предложенного способа являются испытания по определению чувствительности схемы испытаний с применением насоса ДВН-50.
Испытания проводились на вакуумной установке с рабочим объемом 1,6 м³. Состав установки следующий: вакуумная камера объемом 1,6 м³, насос дополнительной откачки - двухроторный вакуумный насос ДВН-50, насос избирательной откачки - сорбционный насос со схемой прохождения потока газа через массу сорбента Са ЕН-4В, захолаживаемого до температуры жидкого азота; гелиевый течеискатель ПТИ-10. Последовательность проведения операций способа опробованная на данной установке следующая: испытуемое изделие помещают в камеру. Камеру откачивают насосами до давления 2,5 10^-3-2,8 10^-3 мм рт.ст. Это давление близко к равновесному для данной схемы насосов. Откачка камеры производится из одной точки (с целью достижения максимального концентрирования пробного газа гелия на входе линии регистрации, включающей насос избирательной откачки и течеискатель). Затем производится напуск в камеру технологического газа через натекатель до достижения давления 3,0 10^-3-3,6 10^-3 мм рт. ст., превышающего на 10-20% исходное давление. В камеру вводят эталонный поток и производится регулирование дополнительной откачки, если переходный процесс нарастания сигнала по течеискателю от эталонного потока гелия превышают 10 мин. Заправляют изделие контрольным газом и по соотношению регистрируемых сигналов от эталонного потока гелия и от изделия оценивают утечку из изделия. Проведенные испытания позволили снизить продолжительность измерений концентрации контрольного газа на 20-30%.
Использование: испытания изделий на герметичность. Сущность: изделие устанавливают в камеру, которую вакуумируют до давления 1 10^-1 10^-3мм рт.ст (13,3 - 0,133 Па) насосами дополнительной и избирательной откачки. Подают в камеру поток технологического газа для повышения давления в полости камеры до величины, на 10 - 20% превышающей нижний предел давления, соответствующего максимальной скорости откачки дополнительного насоса. Подают в камеру эталонный поток гелия, предварительно регулируют дополнительную откачку до достижения времени стабилизации парциального давления гелия в вакуумной камере после подачи в нее эталонного потока в пределах 10 - 20 мин. Заправляют изделие контрольным газом до испытательного давления и по соотношению регистрируемых сигналов оценивают утечку из изделия. Напуск технологического газа позволяет расширить диапазон регулирования дополнительной откачки, а также увеличить скорость изменения регистрируемых течеискателем сигналов вследствие того, что насос дополнительной откачки начинает работать в режиме максимальной откачки. 1 ил.